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si衬底上3C-siC异质外延应力的消除

电子科技大学学报 2011年第1期40卷 134-137页

作者：陈达张玉明张义门王悦湖西安电子科技大学微电子学院西安710071

利用低压化学气相沉积方法在N型si衬底上异质外延生长3C-siC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-siC外延层的影响;探讨了si衬底3C-siC异质外延应力的消除机理。通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最... 详细信息

利用低压化学气相沉积方法在N型si衬底上异质外延生长3C-siC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-siC外延层的影响;探讨了si衬底3C-siC异质外延应力的消除机理。通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1 000℃,碳化时间为5 min,生长温度为1 200℃,生长速度为4μm/h。对最佳工艺条件下得到的外延层的台阶仪分析表明外延层弯曲度仅为5μm/45 mm;而外延层的XRD和AFM分析表明,3μm厚度外延层siC(111)半高宽为0.15°,表面粗糙度为15.4nm,表明外延层结晶质量良好。

关键词： 3C-siC 碳化异质外延生长 si衬底

Al预沉积层对金属有机物化学气相沉积方法在si衬底上生长AlN缓冲层和GaN外延层的影响

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材料研究学报 2020年第10期34卷 744-752页

作者：甄龙云彭鹏仇成功郑蓓蓉 Antonios Armaou 钟蓉温州大学机电工程学院温州325035 陕西电子集成电路先导技术研究院有限责任公司西安710119 Department of Chemical Engineering Pennsylvania State UniversityUniversity Park 16802USA

采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)在硅(si)衬底制备铝/氮化铝/氮化镓(Al/AlN/GaN)多层薄膜,使用光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等手段表征AlN和GaN薄膜的微观结构和晶体质量,研究了TMAl流量对AlN薄膜和GaN薄膜... 详细信息

采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)在硅(si)衬底制备铝/氮化铝/氮化镓(Al/AlN/GaN)多层薄膜,使用光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等手段表征AlN和GaN薄膜的微观结构和晶体质量,研究了TMAl流量对AlN薄膜和GaN薄膜的形核和生长机制的影响。结果表明,预沉积Al层能促进AlN的形核和生长,进而提高GaN外延层的薄膜质量。TMAl流量太低则预沉积Al层不充分,AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与在气氛中团聚长大并沉积的低结晶度AlN薄膜之间的竞争,AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而提高,GaN薄膜的质量也随之提高。TMAl流量太高则预沉积Al层过厚,AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与Al-si回融蚀刻之间的竞争,AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而降低,GaN薄膜的质量也随之降低。

关键词：材料表面与界面生长机制金属有机物化学气相沉积 Al预沉积 si衬底 GaN薄膜

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si衬底氮化物LED器件的研究进展

半导体光电 2012年第2期33卷 153-160,183页

作者：李国强杨慧华南理工大学材料科学与工程学院。发光材料与器件国家重点实验室广州510640

通过对比分析目前氮化物LED的三种主要衬底即蓝宝石、siC与si的技术特点,指出了发展si衬底LED的重要意义。详细介绍了目前国内外si衬底LED的研究现状,解析了在si衬底上制备LED的多种新型技术,主要包括以提高薄膜沉积质量为目的的缓冲层... 详细信息

通过对比分析目前氮化物LED的三种主要衬底即蓝宝石、siC与si的技术特点,指出了发展si衬底LED的重要意义。详细介绍了目前国内外si衬底LED的研究现状,解析了在si衬底上制备LED的多种新型技术,主要包括以提高薄膜沉积质量为目的的缓冲层技术、激光脱离技术、图案掩模技术、阳极氧化铝技术,以及以提高光提取率为宗旨的镜面结构技术和量子阱/量子点技术。这些新型技术与传统的MOCVD,HVPE,MBE等制备技术相结合,在很大程度上克服了si衬底的不足,使si衬底上氮化物LED展现出广阔的发展前景。

关键词： LED si衬底缓冲层图案掩模技术量子阱

转移基板材质对si衬底GaN基LED芯片性能的影响

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光学学报 2008年第1期28卷 143-145页

作者：邝海刘军林程海英江风益南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心江西南昌330047

在si衬底上生长了GaN基LED外延材料,分别转移到新的硅基板和铜基板上,制备了垂直结构蓝光LED芯片。研究了这两种基板GaN基LED芯片的光电性能。在切割成单个芯片之前,对大量尺寸为(300μm×300μm)的这两种芯片分别通高达1 A的大电流在... 详细信息

在si衬底上生长了GaN基LED外延材料,分别转移到新的硅基板和铜基板上,制备了垂直结构蓝光LED芯片。研究了这两种基板GaN基LED芯片的光电性能。在切割成单个芯片之前,对大量尺寸为(300μm×300μm)的这两种芯片分别通高达1 A的大电流在测试台上加速老化1 h。结果显示,铜基板si衬底GaN基LED芯片有更大的饱和电流,光输出效率更高,工作电压随驱动电流的变化不大,光输出在老化过程中衰减更小。铜基板芯片比硅基板芯片可靠性更高,在大功率半导体照明器件中前景诱人。

关键词：光学材料 si衬底加速老化铜基板硅基板

δ掺杂对si衬底GaN蓝光LED外延膜性能的影响研究

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光学学报 2006年第8期26卷 1269-1273页

作者：程海英方文卿莫春兰刘和初王立江风益南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心南昌330047

用X射线衍射方法通过不同晶面的ω扫描测试,分析了si衬底GaN蓝光LED外延膜中n-型层δ掺杂si处理对外延膜结晶性能的影响。报道了si衬底GaN外延膜系列晶面的半峰全宽(FWHM)值。通过使用晶格旋转(Lattice-rotation)模型拟合,计算出样品的... 详细信息

用X射线衍射方法通过不同晶面的ω扫描测试,分析了si衬底GaN蓝光LED外延膜中n-型层δ掺杂si处理对外延膜结晶性能的影响。报道了si衬底GaN外延膜系列晶面的半峰全宽(FWHM)值。通过使用晶格旋转(Lattice-rotation)模型拟合,计算出样品的螺位错密度和刃位错密度。结果表明,δ掺杂si处理后生长出的样品螺位错密度增大、刃位错密度减小,总位错密度有所减小。通过对未经δ掺杂处理和δ掺杂处理的GaN外延膜相应ω-2θ扫描半峰全宽值的比较,发现δ掺杂si处理后生长出的样品非均匀应变较大;相应样品的LED电致发光光谱I、-V特性曲线显示δ掺杂后样品性能变好。

关键词：薄膜光学 GaN X射线衍射 si衬底结晶性能 δ掺杂

光增强湿法刻蚀提高si衬底垂直结构GaN基LED的出光效率

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光学学报 2009年第1期29卷 252-255页

作者：周印华汤英文饶建平江风益南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心江西南昌330047 晶能光电(江西)有限公司江西南昌330096

以0.1 MK2S2O8+KOH和氙灯分别作为刻蚀剂和紫外光源,采用光增强湿法刻蚀转移衬底的垂直结构GaN基LED的n型GaN,对N面有电极和没有电极的芯片的n型GaN层进行刻蚀。结果表明,在相同的刻蚀条件下,N面有电极的n型GaN层刻蚀速率明显大于没有... 详细信息

以0.1 MK2S2O8+KOH和氙灯分别作为刻蚀剂和紫外光源,采用光增强湿法刻蚀转移衬底的垂直结构GaN基LED的n型GaN,对N面有电极和没有电极的芯片的n型GaN层进行刻蚀。结果表明,在相同的刻蚀条件下,N面有电极的n型GaN层刻蚀速率明显大于没有电极的n型GaN;而它们的均方根粗糙度(RMS)则结果相反。刻蚀后的形貌呈圆锥型凸起。20 mA下刻蚀后的裸芯光输出功率较刻蚀前提高了88.5%。

关键词：光学材料出光效率光增强湿法刻蚀垂直结构GaN基LED si衬底

采用MOCVD法在p型si衬底上生长ZnO薄膜

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人工晶体学报 2005年第6期34卷 1137-1140页

作者：张源涛崔勇国张宝林朱慧超李万成常遇春杨树人杜国同吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室长春130012

采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在p型S i(100)衬底上生长未掺杂的n型ZnO薄膜。在不同的生长温度下,c轴取向ZnO薄膜被生长在S i衬底上,生长所采用的锌源为二乙基锌(DEZn),氧源为氧气(O2)。通过X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和... 详细信息

采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在p型S i(100)衬底上生长未掺杂的n型ZnO薄膜。在不同的生长温度下,c轴取向ZnO薄膜被生长在S i衬底上,生长所采用的锌源为二乙基锌(DEZn),氧源为氧气(O2)。通过X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和荧光光(PL)谱研究了薄膜的结构和光学特性。研究表明温度为610℃时生长的ZnO薄膜显示最好的结构和光学特性。此外,所生长n-ZnO/p-S i异质结的I-V特性曲线都表现明显的整流特性,且反向漏电流很小。在620℃生长的异质结的漏电流相对最大,大于在其它温度下生长的异质结的漏电流。

关键词： ZnO薄膜 si衬底 PL谱异质结

si衬底上分子束外延Ge,si时的反射式高能电子衍射强度振荡观察

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物理学报 1990年第2期39卷 237-244页

作者：陈可明金高龙盛篪周国良蒋维栋张翔九俞鸣人复旦大学表面物理实验室上海200433

本文观察了在si(100)和si(111)衬底上分子束外延si,Ge时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象。其振荡特性表明,外延一定厚度的缓冲层可以改善表面的平整性,较慢的生长速率或中断生长一段时间有利于外延膜晶体质量的提高。si(100)... 详细信息

本文观察了在si(100)和si(111)衬底上分子束外延si,Ge时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象。其振荡特性表明,外延一定厚度的缓冲层可以改善表面的平整性,较慢的生长速率或中断生长一段时间有利于外延膜晶体质量的提高。si(100)上外延si或Ge时,沿[100]和[110]方位观测到的振荡特性均为单原子模式,起因于表面存在双畴(2×1)再构;而si(111)上外延Ge时,[112]方位观测到的振荡为双原子层模式,但在[110]方位观察到不均匀周期的强度振荡行为。两种衬底上保持RHEED强度振荡对应的Ge外延层最大厚度都为6个原子单层(6ML),刚好跟共度生长的临界厚度h_c值相合。

关键词： si衬底分子束外延衍射电子

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si衬底GaN基LED的结温特性

发光学报 2006年第2期27卷 211-214页

作者：刘卫华李有群方文卿莫春兰周毛兴刘和初熊传兵江风益南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心江西南昌330047

结温是发光二极管的重要参数之一,它对器件的内量子效率、输出功率、可靠性及LED的其他一些性能有很大的影响。首次报道S i衬底GaN基LED的结温特性。利用正向压降法测量S i衬底上GaN基LED的结温,通过与蓝宝石衬底上GaN LED的结温比较,发... 详细信息

结温是发光二极管的重要参数之一,它对器件的内量子效率、输出功率、可靠性及LED的其他一些性能有很大的影响。首次报道S i衬底GaN基LED的结温特性。利用正向压降法测量S i衬底上GaN基LED的结温,通过与蓝宝石衬底上GaN LED的结温比较,发现S i衬底GaN LED有更低的结温,原因归结为S i有更好的导热性。同时也表明:用S i作GaN LED的衬底在大功率LED方面具有更大的应用潜力。

关键词： si衬底 GaN 发光二极管结温